TEDxUIdaho
Jakob Magolan: A crash course in organic chemistry
Jakob Magolan: Een snelcursus organische chemie
Filmed:
Readability: 4.1
1,721,204 views
Jakob Magolan is hier om je perceptie van organische chemie te veranderen. In een toegankelijke talk met opvallend beeldmateriaal leert hij ons de basis terwijl hij het stereotype doorbreekt dat organische scheikunde iets is om bang voor te zijn.
Jakob Magolan - Organic chemist
Professor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines. Full bio
Professor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'd like you to ask yourself,
0
623
1432
Stel jezelf eens de vraag:
00:14
what do you feel when you hear
the words "organic chemistry?"
the words "organic chemistry?"
1
2973
3789
wat voel je wanneer je
de woorden ‘organische chemie’ hoort?
de woorden ‘organische chemie’ hoort?
00:18
What comes to mind?
2
6786
1166
Wat komt er in je op?
00:20
There is a course offered
at nearly every university,
at nearly every university,
3
8763
3643
Bijna elke universiteit
biedt een cursus aan
biedt een cursus aan
00:24
and it's called Organic Chemistry,
4
12430
1889
die Organische Chemie heet.
00:26
and it is a grueling, heavy
introduction to the subject,
introduction to the subject,
5
14343
2769
Het is een slopende,
zware inleiding op het onderwerp,
zware inleiding op het onderwerp,
00:30
a flood of content
that overwhelms students,
that overwhelms students,
6
18252
2974
een vloed aan informatie
die studenten overweldigt
die studenten overweldigt
00:33
and you have to ace it if you want
to become a doctor or a dentist
to become a doctor or a dentist
7
21250
4190
en je moet ervoor slagen
als je arts, tandarts
als je arts, tandarts
00:37
or a veterinarian.
8
25464
1362
of dierenarts wil worden.
00:38
And that is why so many students
perceive this science like this ...
perceive this science like this ...
9
26850
3936
Daarom zien zo veel studenten
deze wetenschap als dit ...
deze wetenschap als dit ...
00:44
as an obstacle in their path,
10
32127
1970
als een obstakel op hun pad,
00:46
and they fear it and they hate it
11
34121
2164
ze vrezen en haten het
00:48
and they call it a weed-out course.
12
36309
2143
en ze noemen het een sneuvelvak.
00:50
What a cruel thing for a subject
to do to young people,
to do to young people,
13
38476
2825
Wat een wreed vak,
om jongeren uit te wieden.
om jongeren uit te wieden.
00:53
weed them out.
14
41325
1189
00:55
And this perception spread
beyond college campuses long ago.
beyond college campuses long ago.
15
43538
3780
Die perceptie verspreidde zich al lang
geleden tot buiten de universiteiten.
geleden tot buiten de universiteiten.
00:59
There is a universal anxiety
about these two words.
about these two words.
16
47342
3672
Er is een universele bezorgdheid
over deze twee woorden.
over deze twee woorden.
01:04
I happen to love this science,
17
52963
2426
Ik hou toevallig van deze wetenschap
01:07
and I think this position
in which we have placed it
in which we have placed it
18
55413
2500
en ik denk dat de positie
waarin we ze hebben geplaatst
waarin we ze hebben geplaatst
01:09
is inexcusable.
19
57937
1741
onvergeeflijk is.
01:11
It's not good for science,
and it's not good for society,
and it's not good for society,
20
59702
3861
Het is niet goed voor de wetenschap
en het is niet goed voor de samenleving.
en het is niet goed voor de samenleving.
01:15
and I don't think it has to be this way.
21
63587
2567
En ik denk niet dat dat hoeft.
01:18
And I don't mean that this class
should be easier. It shouldn't.
should be easier. It shouldn't.
22
66178
4682
Ik bedoel niet dat deze cursus
gemakkelijker zou moeten zijn.
gemakkelijker zou moeten zijn.
Helemaal niet.
01:23
But your perception of these two words
23
71819
3817
Maar jouw idee van deze twee woorden
01:28
should not be defined
by the experiences of premed students
by the experiences of premed students
24
76884
4389
mag niet stoelen op de ervaringen
van studenten geneeskunde
van studenten geneeskunde
01:33
who frankly are going through
a very anxious time of their lives.
a very anxious time of their lives.
25
81297
3160
die een zeer enerverende
tijd in hun leven doormaken.
tijd in hun leven doormaken.
01:37
So I'm here today because I believe
26
85720
2455
Daarom sta ik hier vandaag,
omdat ik geloof
omdat ik geloof
01:40
that a basic knowledge
of organic chemistry is valuable,
of organic chemistry is valuable,
27
88199
2633
dat basiskennis van organische
chemie waardevol is
chemie waardevol is
01:42
and I think that it can be made
accessible to everybody,
accessible to everybody,
28
90856
4612
en ik denk dat ze voor iedereen
toegankelijk kan worden gemaakt.
toegankelijk kan worden gemaakt.
01:47
and I'd like to prove that to you today.
29
95492
2413
Dat wil ik jullie vandaag bewijzen.
01:49
Would you let me try?
30
97929
1381
Mag het?
01:51
Audience: Yeah!
31
99334
1528
Publiek: Jaa!
01:52
Jakob Magolan: All right, let's go for it.
32
100886
3063
Jakob Magolan: Oké, we gaan ervoor.
01:55
(Laughter)
33
103973
1254
(Gelach)
01:57
Here I have one of these
overpriced EpiPens.
overpriced EpiPens.
34
105251
2793
Hier heb ik een al te dure EpiPen.
02:00
Inside it is a drug called epinephrine.
35
108540
2281
Het geneesmiddel erin heet epinefrine.
02:03
Epinephrine can restart
the beat of my heart,
the beat of my heart,
36
111250
3134
Epinefrine kan mijn hartslag
opnieuw opstarten
opnieuw opstarten
02:06
or it could stop a life-threatening
allergic reaction.
allergic reaction.
37
114408
2565
of een levensbedreigende
allergische reactie stoppen.
allergische reactie stoppen.
02:08
An injection of this
right here will do it.
right here will do it.
38
116997
3364
Een injectie hier zal het doen.
02:13
It would be like turning
the ignition switch
the ignition switch
39
121076
2095
Het start de vecht-of-vlucht
machinerie in mijn lichaam op.
machinerie in mijn lichaam op.
02:15
in my body's fight-or-flight machinery.
40
123195
2030
02:17
My heart rate, my blood pressure would
go up so blood could rush to my muscles.
go up so blood could rush to my muscles.
41
125249
3817
Hartslag en bloeddruk stijgen
en bloed raast naar mijn spieren.
en bloed raast naar mijn spieren.
02:21
My pupils would dilate.
I would feel a wave of strength.
I would feel a wave of strength.
42
129090
2936
Mijn pupillen verwijden.
Ik voel een golf van kracht.
Ik voel een golf van kracht.
02:24
Epinephrine has been the difference
between life and death for many people.
between life and death for many people.
43
132050
5150
Epinefrine maakte voor veel mensen
het verschil uit tussen leven en dood.
het verschil uit tussen leven en dood.
02:29
This is like a little miracle
that you can hold in your fingers.
that you can hold in your fingers.
44
137224
3195
Dit is als een klein wonder
dat je in je vingers kunt houden.
dat je in je vingers kunt houden.
02:33
Here is the chemical structure
of epinephrine.
of epinephrine.
45
141459
3302
Hier is de chemische
structuur van epinefrine.
structuur van epinefrine.
02:37
This is what organic chemistry looks like.
46
145753
2207
Dit is hoe organische chemie eruit ziet.
02:39
It looks like lines and letters ...
47
147984
2261
Het lijkt op lijnen en letters ...
02:43
No meaning to most people.
48
151362
1597
Zonder betekenis
voor de meeste mensen.
voor de meeste mensen.
02:45
I'd like to show you what I see
when I look at that picture.
when I look at that picture.
49
153740
2850
Ik wil jullie graag tonen
wat ik in dit beeld zie.
wat ik in dit beeld zie.
02:49
I see a physical object
50
157645
1839
Ik zie een fysiek object
02:53
that has depth and rotating parts,
51
161071
2350
met diepte en draaiende delen,
02:55
and it's moving.
52
163445
1229
en het beweegt.
02:58
We call this a compound or a molecule,
53
166864
2104
Dit noemen we een verbinding
of een molecuul.
of een molecuul.
03:00
and it is 26 atoms that are stitched
together by atomic bonds.
together by atomic bonds.
54
168992
5746
Het zijn 26 atomen.
Ze zijn aan elkaar gehecht
door atoombindingen.
door atoombindingen.
03:07
The unique arrangement of these atoms
gives epinephrine its identity,
gives epinephrine its identity,
55
175443
4468
De unieke opstelling van deze atomen
geeft epinefrine zijn identiteit,
geeft epinefrine zijn identiteit,
03:11
but nobody has ever
actually seen one of these,
actually seen one of these,
56
179935
2311
maar niemand heeft
er ooit een echt gezien,
er ooit een echt gezien,
03:14
because they're very small,
57
182270
1454
want ze zijn erg klein.
03:15
so we're going to call this
an artistic impression,
an artistic impression,
58
183748
3148
Dus gaan we dit
een artistieke impressie noemen
een artistieke impressie noemen
03:18
and I want to explain to you
how small this is.
how small this is.
59
186920
2230
en ik wil jullie uitleggen
hoe klein dit is.
hoe klein dit is.
03:22
In here, I have less than
half a milligram of it dissolved in water.
half a milligram of it dissolved in water.
60
190618
4144
Hierin zit minder dan een halve milligram
ervan opgelost in water.
ervan opgelost in water.
03:26
It's the mass of a grain of sand.
61
194786
1573
Ongeveer zoveel als een zandkorrel.
03:28
The number of epinephrine
molecules in here is one quintillion.
molecules in here is one quintillion.
62
196383
3936
Hierin zitten één triljoen
moleculen epinefrine.
moleculen epinefrine.
03:33
That's 18 zeroes.
63
201528
1459
Dat zijn 18 nullen.
03:35
That number is hard to visualize.
64
203011
1572
Dat aantal is moeilijk te visualiseren.
03:37
Seven billion of us on this planet?
65
205336
2685
Zeven miljard mensen op deze planeet?
03:40
Maybe 400 billion stars in our galaxy?
66
208877
4755
Misschien 400 miljard sterren
in ons melkwegstelsel?
in ons melkwegstelsel?
Je komt niet eens in de buurt.
03:45
You're not even close.
67
213656
1151
03:46
If you wanted to get
into the right ballpark,
into the right ballpark,
68
214831
2097
Om ongeveer tot dat aantal te komen,
03:48
you'd have to imagine every grain of sand
69
216952
2717
zou je elke zandkorrel
03:51
on every beach,
under all the oceans and lakes,
under all the oceans and lakes,
70
219693
3596
van elk strand, van alle oceanen
en meren moeten nemen
en meren moeten nemen
03:55
and then shrink them all
so they fit in here.
so they fit in here.
71
223313
2722
en ze dan allemaal inkrimpen,
zodat ze hierin passen.
zodat ze hierin passen.
03:59
Epinephrine is so small
we will never see it,
we will never see it,
72
227821
2850
Epinefrine is zo klein
dat we het nooit zullen zien,
dat we het nooit zullen zien,
04:02
not through any microscope ever,
73
230695
2356
door geen enkele microscoop ooit,
04:05
but we know what it looks like,
74
233995
1549
maar we weten hoe het eruit ziet,
04:07
because it shows itself
through some sophisticated machines
through some sophisticated machines
75
235568
3809
omdat het zich toont
via een aantal geavanceerde machines
via een aantal geavanceerde machines
04:11
with fancy names
76
239401
2132
met mooie namen
04:13
like "nuclear magnetic
resonance spectrometers."
resonance spectrometers."
77
241557
2405
zoals ‘nucleaire magnetische
resonantie spectrometers’.
resonantie spectrometers’.
04:17
So visible or not, we know
this molecule very well.
this molecule very well.
78
245398
3271
Maar zichtbaar of niet,
we kennen dit molecuul heel goed.
we kennen dit molecuul heel goed.
04:20
We know it is made
of four different types of atoms,
of four different types of atoms,
79
248693
2443
Het bevat vier verschillende atoomsoorten:
waterstof, koolstof, zuurstof en stikstof.
04:23
hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.
80
251160
1913
04:25
These are the colors
we typically use for them.
we typically use for them.
81
253097
2767
Dit zijn de kleuren die we
er meestal voor gebruiken.
er meestal voor gebruiken.
04:27
Everything in our universe
is made of little spheres
is made of little spheres
82
255888
2627
Alles in ons universum is
gemaakt van kleine bolletjes
gemaakt van kleine bolletjes
04:30
that we call atoms.
83
258539
1176
die we atomen noemen.
04:31
There's about a hundred
of these basic ingredients,
of these basic ingredients,
84
259739
2402
Er zijn ongeveer honderd
van deze basisingrediënten,
van deze basisingrediënten,
04:34
and they're all made
from three smaller particles:
from three smaller particles:
85
262165
2359
allemaal gemaakt
van drie nog kleinere deeltjes:
van drie nog kleinere deeltjes:
04:36
protons, neutrons, electrons.
86
264548
1636
protonen, neutronen, elektronen.
04:38
We arrange these atoms
into this familiar table.
into this familiar table.
87
266208
2912
Wij rangschikken die atomen
in deze vertrouwde tabel.
in deze vertrouwde tabel.
04:42
We give them each a name and a number.
88
270755
2223
We geven ze elk een naam en een nummer.
Maar het gekende leven
heeft ze niet allemaal nodig,
heeft ze niet allemaal nodig,
04:45
But life as we know it
doesn't need all of these,
doesn't need all of these,
89
273002
2326
04:47
just a smaller subset, just these.
90
275352
2515
slechts deze kleinere deelverzameling.
04:50
And there are four atoms in particular
that stand apart from the rest
that stand apart from the rest
91
278671
3303
En vier atomen in het bijzonder
onderscheiden zich van de rest
onderscheiden zich van de rest
als de belangrijkste
bouwstenen van het leven.
bouwstenen van het leven.
04:53
as the main building blocks of life,
92
281998
2033
04:56
and they are the same ones
that are found in epinephrine:
that are found in epinephrine:
93
284055
3366
Het zijn dezelfde als die in epinefrine:
04:59
hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
94
287445
3038
waterstof, koolstof, stikstof en zuurstof.
05:04
Now what I tell you next
is the most important part.
is the most important part.
95
292512
2915
Wat ik nu ga zeggen,
is het belangrijkste onderdeel.
is het belangrijkste onderdeel.
05:08
When these atoms
connect to form molecules,
connect to form molecules,
96
296443
2856
Wanneer deze atomen zich
verbinden tot moleculen
verbinden tot moleculen
05:11
they follow a set of rules.
97
299323
1729
volgen ze een aantal regels.
05:13
Hydrogen makes one bond,
98
301076
2262
Waterstof maakt één binding,
05:15
oxygen always makes two,
99
303362
1746
zuurstof altijd twee,
05:17
nitrogen makes three
100
305132
1432
stikstof drie
05:18
and carbon makes four.
101
306588
1524
en koolstof vier.
05:20
That's it.
102
308857
1421
Dat is het.
05:22
HONC -- one, two, three, four.
103
310302
1685
HONC - één, twee, drie, vier.
05:25
If you can count to four,
and you can misspell the word "honk,"
and you can misspell the word "honk,"
104
313962
3716
Als je tot vier kunt tellen en
het woord ‘honk’ fout kunt spellen,
het woord ‘honk’ fout kunt spellen,
05:29
you're going to remember this
for the rest of your lives.
for the rest of your lives.
105
317702
2668
ga je je dit voor de rest
van je leven herinneren.
van je leven herinneren.
05:32
(Laughter)
106
320394
1652
(Gelach)
05:34
Now here I have four bowls
with these ingredients.
with these ingredients.
107
322070
2423
Nu heb ik hier vier kommen
met deze ingrediënten.
met deze ingrediënten.
05:36
We can use these to build molecules.
108
324517
2764
We kunnen ze gebruiken
om moleculen te bouwen.
om moleculen te bouwen.
05:40
Let's start with epinephrine.
109
328828
1579
Laten we beginnen met epinefrine.
05:43
Now, these bonds between atoms,
they're made of electrons.
they're made of electrons.
110
331464
4181
Nu bestaan deze bindingen
tussen atomen uit elektronen,
tussen atomen uit elektronen,
waarmee ze als armen naar
hun buren reiken om ze vast te houden,
hun buren reiken om ze vast te houden,
05:48
Atoms use electrons like arms
to reach out and hold their neighbors.
to reach out and hold their neighbors.
111
336454
3293
twee elektronen per binding
als een 'handdruk'
als een 'handdruk'
05:51
Two electrons in each bond,
like a handshake,
like a handshake,
112
339771
2122
en zoals een handdruk
zijn ze niet blijvend.
zijn ze niet blijvend.
05:53
and like a handshake,
they are not permanent.
they are not permanent.
113
341917
2097
Ze kunnen loslaten en een ander grijpen.
05:56
They can let go of one atom
and grab another.
and grab another.
114
344038
2143
Dat is een chemische reactie
05:58
That's what we call a chemical reaction,
115
346205
1906
waarbij atomen wisselen van partners
en nieuwe moleculen maken.
en nieuwe moleculen maken.
06:00
when atoms exchange partners
and make new molecules.
and make new molecules.
116
348135
2861
06:03
The backbone of epinephrine
is made mostly of carbon atoms,
is made mostly of carbon atoms,
117
351020
3585
De ruggengraat van epinefrine
bestaat vooral uit koolstofatomen
bestaat vooral uit koolstofatomen
06:06
and that's common.
118
354629
1158
en dat is vaak zo.
06:07
Carbon is life's favorite
structural building material,
structural building material,
119
355811
2683
Koolstof is het favoriete structurele
bouwmateriaal van het leven,
bouwmateriaal van het leven,
06:10
because it makes
a good number of handshakes
a good number of handshakes
120
358518
3173
want het maakt veel handdrukken
06:13
with just the right grip strength.
121
361715
2008
met precies de juiste grijpkracht.
06:15
That's why we define organic chemistry
as the study of carbon molecules.
as the study of carbon molecules.
122
363747
3721
Daarom definiëren we de organische chemie
als de studie van koolstofmoleculen.
als de studie van koolstofmoleculen.
06:20
Now, if we build the smallest molecules
we can think of that follow our rules,
we can think of that follow our rules,
123
368559
4963
Als we de kleinste moleculen maken die we
kunnen bedenken en die onze regels volgen,
kunnen bedenken en die onze regels volgen,
benadrukken ze onze regels,
en ze hebben bekende namen:
en ze hebben bekende namen:
06:25
they highlight our rules,
and they have familiar names:
and they have familiar names:
124
373546
2572
water, ammoniak en methaan,
H2O, NH3 en CH4.
H2O, NH3 en CH4.
06:28
water, ammonia and methane,
H20 and NH3 and CH4.
H20 and NH3 and CH4.
125
376142
3785
06:33
The words "hydrogen,"
"oxygen" and "nitrogen" --
"oxygen" and "nitrogen" --
126
381739
2461
De woorden ‘waterstof’,
‘zuurstof’ en ‘stikstof’ --
‘zuurstof’ en ‘stikstof’ --
06:36
we use the same words
127
384224
2268
we gebruiken dezelfde namen
06:38
to name these three molecules
that have two atoms each.
that have two atoms each.
128
386516
2651
voor de drie moleculen
met elk twee atomen.
met elk twee atomen.
06:41
They still follow the rules,
129
389191
1341
Zij volgen die regels ook,
06:42
because they have one, two
and three bonds between them.
and three bonds between them.
130
390556
2668
want ze hebben één, twee en drie
bindingen tussen hen.
bindingen tussen hen.
06:45
That's why oxygen gets called O2.
131
393248
1725
Daarom is zuurstof O2.
06:48
I can show you combustion.
132
396449
1945
Ik kan je verbranding laten zien.
06:51
Here's carbon dioxide, CO2.
133
399323
2421
Hier is koolstofdioxide, CO2.
06:53
Above it, let's place water and oxygen,
and beside it, some flammable fuels.
and beside it, some flammable fuels.
134
401768
4904
Laten we erboven
water en zuurstof plaatsen
water en zuurstof plaatsen
en ernaast enkele
ontvlambare brandstoffen.
ontvlambare brandstoffen.
06:58
These fuels are made
of just hydrogen and carbon.
of just hydrogen and carbon.
135
406696
2302
Die bevatten alleen waterstof en koolstof.
07:01
That's why we call them hydrocarbons.
We're very creative.
We're very creative.
136
409022
2716
Daarom heten ze koolwaterstoffen.
We zijn erg creatief.
07:03
(Laughter)
137
411762
1456
(Gelach)
07:05
So when these crash
into molecules of oxygen,
into molecules of oxygen,
138
413242
2143
Als ze tegen zuurstofmoleculen botsen,
07:07
as they do in your engine
or in your barbecues,
or in your barbecues,
139
415409
3714
zoals in je motor of je barbecue,
zetten ze energie vrij
en herschikken ze zich.
en herschikken ze zich.
07:12
they release energy and they reassemble,
140
420091
1993
Elke koolstof komt in het centrum
van een CO2-molecuul te zitten,
van een CO2-molecuul te zitten,
07:14
and every carbon atom
ends up at the center of a CO2 molecule,
ends up at the center of a CO2 molecule,
141
422108
2992
tussen twee zuurstofatomen.
07:17
holding on to two oxygens,
142
425124
1242
07:18
and all the hydrogens end up
as parts of waters,
as parts of waters,
143
426390
2449
Alle waterstofatomen eindigen
als delen van water.
als delen van water.
07:20
and everybody follows the rules.
144
428863
1992
Iedereen volgt de regels.
07:22
They are not optional,
145
430879
1318
Ze zijn niet optioneel,
07:24
and they're not optional
for bigger molecules either,
for bigger molecules either,
146
432221
2478
ook niet voor grotere moleculen
07:26
like these three.
147
434723
1418
zoals deze drie.
07:29
This is our favorite vitamin
148
437347
2175
Dit is onze favoriete vitamine
07:31
sitting next to our favorite drug,
149
439546
1650
naast onze favoriete drug.
07:33
(Laughter)
150
441220
1246
(Gelach)
07:34
and morphine is one of the most
important stories in medical history.
important stories in medical history.
151
442490
3739
Morfine is een van de belangrijkste
verhalen in de medische geschiedenis.
verhalen in de medische geschiedenis.
07:38
It marks medicine's first
real triumph over physical pain,
real triumph over physical pain,
152
446253
2912
Het was de eerste triomf
van de geneeskunde op fysieke pijn.
van de geneeskunde op fysieke pijn.
Elke molecule heeft zijn verhaal
07:41
and every molecule has a story,
153
449189
2004
07:43
and they are all published.
154
451217
1584
en ze zijn allemaal gepubliceerd.
07:44
They're written by scientists,
and they're read by other scientists,
and they're read by other scientists,
155
452825
3466
Wetenschappers beschrijven ze
en andere wetenschappers lezen ze.
en andere wetenschappers lezen ze.
07:48
so we have handy representations
to do this quickly on paper,
to do this quickly on paper,
156
456315
3075
Daarom die handige voorstellingen
om dit snel te doen op papier
om dit snel te doen op papier
07:51
and I need to teach you how to do that.
157
459414
1859
en ik moet je leren hoe dat moet.
07:53
So we lay epinephrine flat on a page,
158
461297
2775
We leggen epinefrine plat op een pagina
07:56
and then we replace all the spheres
with simple letters,
with simple letters,
159
464096
2680
en vervangen alle bollen
door eenvoudige letters.
door eenvoudige letters.
07:58
and then the bonds
that lie in the plane of the page,
that lie in the plane of the page,
160
466800
2495
Dan worden de bindingen, die in het
vlak van de pagina liggen, rechte lijnen
vlak van de pagina liggen, rechte lijnen
08:01
they just become regular lines,
161
469319
1809
08:03
and the bonds that point
forwards and backwards,
forwards and backwards,
162
471152
2253
en de bindingen naar boven en naar onder,
08:05
they become little triangles,
163
473429
1398
worden kleine driehoeken,
08:06
either solid or dashed to indicate depth.
164
474851
2139
ofwel vol, ofwel gearceerd
om diepte aan te geven.
om diepte aan te geven.
08:09
We don't actually draw these carbons.
165
477330
2231
Koolstoffen tekenen we niet.
08:11
We save time by just hiding them.
166
479585
2811
We besparen tijd door ze te verbergen.
08:14
They're represented
by corners between the bonds,
by corners between the bonds,
167
482897
3136
Ze worden voorgesteld
door de hoeken tussen de bindingen,
door de hoeken tussen de bindingen,
08:18
and we also hide every hydrogen
that's bonded to a carbon.
that's bonded to a carbon.
168
486057
3633
en we verstoppen ook elke waterstof
die aan een koolstofatoom is gebonden.
die aan een koolstofatoom is gebonden.
08:22
We know they're there
169
490583
1158
We weten dat ze er zijn
08:23
whenever a carbon is showing us
any fewer than four bonds.
any fewer than four bonds.
170
491765
2898
als koolstof minder
dan vier bindingen heeft.
dan vier bindingen heeft.
08:27
The last thing that's done
is the bonds between OH and NH.
is the bonds between OH and NH.
171
495853
2936
Het laatste dat we aanpakken zijn
de bindingen tussen O en H en N en H.
de bindingen tussen O en H en N en H.
08:31
We just get rid of those
to make it cleaner,
to make it cleaner,
172
499432
2088
Die laten we weg om het schoner te maken,
08:33
and that's all there is to it.
173
501544
1477
en dat is alles wat er is.
08:35
This is the professional way
to draw molecules.
to draw molecules.
174
503045
2580
Dat is de professionele manier
om moleculen voor te stellen.
om moleculen voor te stellen.
08:37
This is what you see on Wikipedia pages.
175
505649
2411
Dat is wat je ziet op Wikipediapagina's.
08:42
It takes a little bit of practice,
but I think everyone here could do it,
but I think everyone here could do it,
176
510793
3762
Het vraagt wat oefening, maar ik denk
dat iedereen hier dat zou kunnen.
dat iedereen hier dat zou kunnen.
08:46
but for today, this is epinephrine.
177
514579
2726
Maar voor vandaag is dit epinefrine.
08:49
This is also called adrenaline.
They're one and the same.
They're one and the same.
178
517886
2928
Ook wel adrenaline genoemd.
Ze zijn één en hetzelfde.
Ze zijn één en hetzelfde.
08:52
It's made by your adrenal glands.
179
520838
1612
Het ontstaat in de bijnieren.
08:54
You have this molecule swimming
through your body right now.
through your body right now.
180
522474
2952
Dit molecuul zit nu in je lichaam.
08:57
It's a natural molecule.
181
525450
1690
Het is een natuurlijk molecuul.
08:59
This EpiPen would just give you
a quick quintillion more of them.
a quick quintillion more of them.
182
527164
4244
Deze EpiPen geeft je er even
één triljoen meer van.
één triljoen meer van.
09:03
(Laughter)
183
531432
1650
(Gelach)
09:05
We can extract epinephrine
184
533106
3191
We kunnen epinefrine extraheren
09:08
from the adrenal glands
of sheep or cattle,
of sheep or cattle,
185
536321
3420
uit de bijnieren van schapen en runderen,
09:11
but that's not
where this stuff comes from.
where this stuff comes from.
186
539765
2334
maar daar komt dit spul niet vandaan.
09:14
We make this epinephrine in a factory
187
542123
2868
We maken dit epinefrine in een fabriek
09:17
by stitching together smaller molecules
that come mostly from petroleum.
that come mostly from petroleum.
188
545015
5239
uit kleinere moleculen
die meestal afkomstig zijn uit aardolie.
die meestal afkomstig zijn uit aardolie.
09:23
And this is 100 percent synthetic.
189
551322
1709
Dit is 100% synthetisch.
09:25
And that word, "synthetic,"
makes some of us uncomfortable.
makes some of us uncomfortable.
190
553862
3253
En dat woord ‘synthetisch’ maakt
sommigen ongemakkelijk.
sommigen ongemakkelijk.
09:29
It's not like the word "natural,"
which makes us feel safe.
which makes us feel safe.
191
557964
3295
Het is niet zoals het woord
‘natuurlijk’, dat veilig aanvoelt.
‘natuurlijk’, dat veilig aanvoelt.
09:33
But these two molecules,
they cannot be distinguished.
they cannot be distinguished.
192
561283
3642
Maar deze twee moleculen kunnen niet
van elkaar worden onderscheiden.
van elkaar worden onderscheiden.
09:38
We're not talking about two cars
that are coming off an assembly line here.
that are coming off an assembly line here.
193
566263
3896
We hebben het niet over twee auto's
die van een lopende band komen.
die van een lopende band komen.
09:42
A car can have a scratch on it,
194
570183
2041
Een auto kan een kras hebben,
09:44
and you can't scratch an atom.
195
572248
1855
maar een atoom kan je niet krassen.
09:46
These two are identical in a surreal,
almost mathematical sense.
almost mathematical sense.
196
574127
4548
Deze twee zijn identiek
op een surreële, bijna wiskundige wijze.
op een surreële, bijna wiskundige wijze.
09:50
At this atomic scale,
math practically touches reality.
math practically touches reality.
197
578699
3101
Op deze atomaire schaal
raakt wiskunde vrijwel de werkelijkheid.
raakt wiskunde vrijwel de werkelijkheid.
09:54
And a molecule of epinephrine ...
198
582128
1619
En een molecuul van epinefrine ...
heeft geen herinnering aan zijn herkomst.
09:56
it has no memory of its origin.
199
584779
1699
09:58
It just is what it is,
200
586502
1405
Het is gewoon wat het is,
09:59
and once you have it,
201
587931
1151
en als je het eenmaal hebt,
10:01
the words "natural" and "synthetic,"
they don't matter,
they don't matter,
202
589106
4411
doen de woorden ‘natuurlijk’
en ‘synthetisch’ er niet toe.
en ‘synthetisch’ er niet toe.
10:06
and nature synthesizes
this molecule just like we do,
this molecule just like we do,
203
594284
3212
De natuur synthetiseert
dit molecuul net als wij,
dit molecuul net als wij,
10:09
except nature is much better
at this than we are.
at this than we are.
204
597520
2287
behalve dat de natuur
het beter kan dan wij.
het beter kan dan wij.
10:11
Before there was life on earth,
205
599831
2378
Voordat er sprake was van leven op aarde,
10:14
all the molecules were small, simple:
206
602233
3007
waren alle moleculen klein en eenvoudig:
10:17
carbon dioxide, water, nitrogen,
207
605264
1651
koolstofdioxide, water, stikstof,
10:20
just simple things.
208
608018
1150
gewoon simpele dingen.
Het ontstaan van het leven veranderde dat.
10:21
The emergence of life changed that.
209
609192
1948
10:23
Life brought biosynthetic factories
that are powered by sunlight,
that are powered by sunlight,
210
611164
3236
Leven bracht biosynthetische fabrieken
die door zonlicht worden aangedreven,
die door zonlicht worden aangedreven,
10:26
and inside these factories,
small molecules crash into each other
small molecules crash into each other
211
614424
3515
en in deze fabrieken botsen
kleine moleculen tegen elkaar
kleine moleculen tegen elkaar
10:29
and become large ones:
carbohydrates, proteins, nucleic acids,
carbohydrates, proteins, nucleic acids,
212
617963
3308
en worden ze grote moleculen:
koolhydraten, eiwitten, nucleïnezuren,
koolhydraten, eiwitten, nucleïnezuren,
10:33
multitudes of spectacular creations.
213
621295
2453
allerlei spectaculaire creaties.
10:37
Nature is the original organic chemist,
214
625613
2325
De natuur is de originele
organische chemicus
organische chemicus
10:40
and her construction also fills our sky
with the oxygen gas we breathe,
with the oxygen gas we breathe,
215
628932
3423
en haar werk vult ook onze lucht
met zuurstofgas dat we inademen,
met zuurstofgas dat we inademen,
10:44
this high-energy oxygen.
216
632379
1468
dat is hoge-energie zuurstof.
10:47
All of these molecules are infused
with the energy of the sun.
with the energy of the sun.
217
635597
3261
Al deze moleculen zitten
vol energie van de zon.
vol energie van de zon.
10:50
They store it like batteries.
218
638882
1468
Ze slaan ze op als batterijen.
10:52
So nature is made of chemicals.
219
640810
2842
De natuur is dus
gemaakt van chemische stoffen.
gemaakt van chemische stoffen.
Helpen jullie mij het woord
‘chemische stof’ terug te winnen?
‘chemische stof’ terug te winnen?
10:56
Maybe you guys can help me
to reclaim this word, "chemical,"
to reclaim this word, "chemical,"
220
644251
2937
10:59
because it has been stolen from us.
221
647212
2499
Want het is ons ontstolen.
11:01
It doesn't mean toxic,
and it doesn't mean harmful,
and it doesn't mean harmful,
222
649735
2699
Het betekent niet giftig of schadelijk
11:04
and it doesn't mean man-made or unnatural.
223
652458
2635
en het betekent ook niet
door de mens gemaakt of onnatuurlijk.
door de mens gemaakt of onnatuurlijk.
11:07
It just means "stuff," OK?
224
655117
3253
Het betekent gewoon ‘stof’, oké?
11:10
(Laughter)
225
658394
1521
(Gelach)
11:11
You can't have
chemical-free lump charcoal.
chemical-free lump charcoal.
226
659939
4036
Een klomp houtskool zonder
chemicaliën bestaat niet.
chemicaliën bestaat niet.
11:15
That is ridiculous.
227
663999
1210
Dat is belachelijk.
11:17
(Laughter)
228
665233
1001
(Gelach)
11:18
And I'd like to do one more word.
229
666258
1833
En ik wil nog iets zeggen.
11:20
The word "natural" doesn't mean "safe,"
230
668932
2675
Het woord ‘natuurlijk’
is niet hetzelfde als ‘veilig’,
is niet hetzelfde als ‘veilig’,
11:23
and you all know that.
231
671631
2508
dat weten jullie.
11:26
Plenty of nature's
chemicals are quite toxic,
chemicals are quite toxic,
232
674163
4483
Tal van chemicaliën
uit de natuur zijn zeer giftig
uit de natuur zijn zeer giftig
11:30
and others are delicious,
233
678670
2603
en anderen zijn lekker
11:33
and some are both ...
234
681297
1922
en sommige zijn beide ...
11:35
(Laughter)
235
683243
1371
(Gelach)
11:36
toxic and delicious.
236
684638
1690
toxisch en lekker.
11:38
The only way to tell
whether something is harmful
whether something is harmful
237
686813
2778
De enige manier om uit te maken
of iets schadelijk is,
of iets schadelijk is,
11:41
is to test it,
238
689615
1872
is het te testen,
11:43
and I don't mean you guys.
239
691511
2158
en dan bedoel ik niet door jullie.
11:45
Professional toxicologists:
we have these people.
we have these people.
240
693693
2809
Professionele toxicologen: ze bestaan,
11:48
They're well-trained,
241
696526
1514
ze zijn goed opgeleid
11:50
and you should trust them like I do.
242
698064
2002
en je moet ze vertrouwen zoals ik dat doe.
11:52
So nature's molecules are everywhere,
243
700893
1770
De moleculen van de natuur zijn overal,
11:54
including the ones that have decomposed
244
702687
1873
inclusief degene die zijn afgebroken
11:56
into these black mixtures
that we call petroleum.
that we call petroleum.
245
704584
2310
tot de zwarte mengsels
die we petroleum noemen.
die we petroleum noemen.
11:58
We refine these molecules.
246
706918
2230
We zuiveren deze moleculen.
12:01
There's nothing unnatural about them.
247
709695
1819
Er is niets onnatuurlijks aan.
12:03
We purify them.
248
711538
1150
We zuiveren ze.
12:06
Now, our dependence on them for energy --
249
714228
2968
We zijn ervan afhankelijk
voor onze energie,
voor onze energie,
12:09
that means that every one of those carbons
gets converted into a molecule of CO2.
gets converted into a molecule of CO2.
250
717220
4009
wat betekent dat elk van de C-atomen
wordt omgezet tot CO2.
wordt omgezet tot CO2.
12:13
That's a greenhouse gas
that is messing up our climate.
that is messing up our climate.
251
721253
2944
Dat is een broeikasgas
dat ons klimaat verstoort.
dat ons klimaat verstoort.
Misschien helpt kennis van die chemie
die realiteit makkelijker te aanvaarden
die realiteit makkelijker te aanvaarden
12:16
Maybe knowing this chemistry
will make that reality easier to accept
will make that reality easier to accept
252
724221
3691
voor sommigen, ik weet het niet,
12:19
for some people, I don't know,
253
727936
1470
12:21
but these molecules
are not just fossil fuels.
are not just fossil fuels.
254
729430
2283
maar deze moleculen zijn niet
enkel fossiele brandstoffen.
enkel fossiele brandstoffen.
12:24
They're also the cheapest
available raw materials
available raw materials
255
732523
2642
Ze zijn ook de goedkoopst
beschikbare grondstoffen
beschikbare grondstoffen
12:27
for doing something
that we call synthesis.
that we call synthesis.
256
735189
2334
voor iets dat we synthese noemen.
12:30
We're using them like pieces of LEGO.
257
738195
2102
We gebruiken ze als LEGO-blokjes.
12:33
We have learned how to connect them
or break them apart with great control.
or break them apart with great control.
258
741083
4287
We leerden hoe ze met grote precisie
te verbinden of uit elkaar te halen.
te verbinden of uit elkaar te halen.
12:37
I have done a lot of this myself,
259
745394
1606
Ik heb dat zelf vaak gedaan
12:39
and I still think it's amazing
it's even possible.
it's even possible.
260
747024
2349
en ik vind het nog steeds
verbazingwekkend dat het kan.
verbazingwekkend dat het kan.
12:41
What we do is kind of like assembling LEGO
261
749397
3302
Wat wij doen is net zoiets
als het samenstellen van LEGO
als het samenstellen van LEGO
12:44
by dumping boxes of it
into washing machines,
into washing machines,
262
752723
3032
door dozen ervan in wasmachines te gooien,
12:47
but it works.
263
755779
1305
maar het werkt.
12:49
We can make molecules that are
exact copies of nature, like epinephrine,
exact copies of nature, like epinephrine,
264
757108
4213
We kunnen exacte kopieën maken
van de natuurlijke moleculen,
van de natuurlijke moleculen,
zoals epinefrine,
12:53
or we can make creations of our own
from scratch, like these two.
from scratch, like these two.
265
761345
3992
of we kunnen eigen creaties maken,
zoals deze twee.
zoals deze twee.
12:57
One of these eases the symptoms
of multiple sclerosis;
of multiple sclerosis;
266
765361
4270
Een verzacht de symptomen
van multiple sclerose.
van multiple sclerose.
13:01
the other one cures a type of blood cancer
that we call T-cell lymphoma.
that we call T-cell lymphoma.
267
769655
3787
De andere geneest een soort bloedkanker
die wij T-cel lymfoom noemen.
die wij T-cel lymfoom noemen.
13:05
A molecule with the right size and shape,
it's like a key in a lock,
it's like a key in a lock,
268
773466
4232
Een molecuul van de juiste grootte
en vorm is als een sleutel in een slot.
en vorm is als een sleutel in een slot.
13:09
and when it fits, it interferes
with the chemistry of a disease.
with the chemistry of a disease.
269
777722
3475
Wanneer het past, interfereert het
met de chemie van een ziekte.
met de chemie van een ziekte.
13:13
That's how drugs work.
270
781221
1293
Zo werken medicijnen.
13:15
Natural or synthetic,
271
783580
1620
Natuurlijke of synthetische,
13:17
they're all just molecules that happen
to fit snugly somewhere important.
to fit snugly somewhere important.
272
785224
3460
het zijn allemaal maar moleculen
die precies in iets belangrijks passen.
die precies in iets belangrijks passen.
13:20
But nature is much better
at making them than we are,
at making them than we are,
273
788708
2680
Maar de natuur kan het veel beter dan wij,
dus de hare zijn
indrukwekkender dan de onze,
indrukwekkender dan de onze,
13:23
so hers look more impressive than ours,
274
791412
2112
13:25
like this one.
275
793548
1578
zoals deze hier.
13:27
This is called vancomycin.
276
795150
1945
Dit heet vancomycine.
13:29
She gave this majestic beast
two chlorine atoms
two chlorine atoms
277
797119
3063
De natuur gaf dit indrukwekkende beest
twee chlooratomen,
twee chlooratomen,
13:32
to wear like a pair of earrings.
278
800206
2185
net een paar oorbellen.
13:34
We found vancomycin in a puddle of mud
in a jungle in Borneo in 1953.
in a jungle in Borneo in 1953.
279
802415
5167
We vonden vancomycine in 1953
in een modderpoel in een jungle in Borneo.
in een modderpoel in een jungle in Borneo.
13:39
It's made by a bacteria.
280
807606
1816
Het wordt gemaakt door een bacterie.
13:42
We can't synthesize this
cost-efficiently in a lab.
cost-efficiently in a lab.
281
810355
2746
We kunnen het niet kostenefficiënt
synthetiseren in een lab.
synthetiseren in een lab.
13:45
It's too complicated for us, but we
can harvest it from its natural source,
can harvest it from its natural source,
282
813798
4319
Te ingewikkeld voor ons, maar
we kunnen het oogsten uit de natuur,
we kunnen het oogsten uit de natuur,
13:50
and we do, because this is
one of our most powerful antibiotics.
one of our most powerful antibiotics.
283
818141
4183
en dat doen we, want het is een
van onze meest krachtige antibiotica.
van onze meest krachtige antibiotica.
13:54
And new molecules are reported
in our literature every day.
in our literature every day.
284
822348
2955
Elke dag vermeldt
onze literatuur nieuwe moleculen.
onze literatuur nieuwe moleculen.
13:57
We make them or we find them
in every corner of this planet.
in every corner of this planet.
285
825327
3230
We maken ze of we vinden ze
in alle uithoeken van deze planeet.
in alle uithoeken van deze planeet.
Daar komen de geneesmiddelen vandaan
14:01
And that's where drugs come from,
286
829982
1691
14:03
and that's why your doctors
have amazing powers ...
have amazing powers ...
287
831697
2245
en daarom hebben artsen
geweldige krachten ...
geweldige krachten ...
14:05
(Laughter)
288
833966
1022
(Gelach)
14:07
to cure deadly infections
and everything else.
and everything else.
289
835012
2206
om dodelijke infecties
en al het andere te genezen.
en al het andere te genezen.
14:09
Being a physician today
is like being a knight in shining armor.
is like being a knight in shining armor.
290
837242
3715
Vandaag is de dokter als een ridder
in een schitterend harnas.
in een schitterend harnas.
14:13
They fight battles
with courage and composure,
with courage and composure,
291
841948
2901
Ze leveren hun gevechten
met moed en vastberadenheid,
met moed en vastberadenheid,
14:16
but also with good equipment.
292
844873
1620
maar ook met goed materiaal.
14:18
So let's not forget the role
of the blacksmith in this picture,
of the blacksmith in this picture,
293
846517
4018
Vergeet dus de rol van de smid
niet in dit beeld,
niet in dit beeld,
14:22
because without the blacksmith,
things would look a little different ...
things would look a little different ...
294
850559
3463
want zonder de smid
zou het er wat anders uitzien ...
zou het er wat anders uitzien ...
14:26
(Laughter)
295
854046
2093
(Gelach)
14:28
But this science is bigger than medicine.
296
856163
2333
Maar deze wetenschap
omvat meer dan geneeskunde.
omvat meer dan geneeskunde.
14:30
It is oils and solvents and flavors,
fabrics, all plastics,
fabrics, all plastics,
297
858520
6219
Het is olie, oplosmiddelen,
aroma's, textiel, alle kunststoffen,
aroma's, textiel, alle kunststoffen,
14:36
the cushions that
you're sitting on right now --
you're sitting on right now --
298
864763
2270
de kussens waar je nu op zit --
ze zijn allemaal vervaardigd,
en ze zijn vooral koolstof,
en ze zijn vooral koolstof,
14:39
they're all manufactured,
and they're mostly carbon,
and they're mostly carbon,
299
867057
2460
14:41
so that makes all of it organic chemistry.
300
869541
2034
dus dat maakt het allemaal
organische chemie.
organische chemie.
14:43
This is a rich science.
301
871599
2189
Dit is een rijke wetenschap.
14:45
I left out a lot today:
302
873812
1854
Ik liet vandaag een stuk weg:
14:47
phosphorus and sulfur and the other atoms,
303
875690
3185
fosfor en zwavel en andere atomen,
14:51
and why they all bond the way they do,
304
879812
2285
en waarom ze zich allemaal zo verbinden,
14:54
and symmetry
305
882121
1255
en symmetrie
14:55
and non-bonding electrons,
306
883400
1821
en niet-bindende elektronen,
14:57
and atoms that are charged,
307
885245
1544
en atomen met lading,
14:58
and reactions and their mechanisms,
and it goes on and on and on,
and it goes on and on and on,
308
886813
3096
en reacties en hun mechanismen,
en het gaat maar door en door.
en het gaat maar door en door.
15:01
and synthesis takes a long time to learn.
309
889933
2010
Synthese aanleren vergt veel tijd.
15:03
But I didn't come here to teach
you guys organic chemistry --
you guys organic chemistry --
310
891967
2881
Maar ik ben hier niet om jullie
organische chemie te leren --
organische chemie te leren --
15:06
I just wanted to show it to you,
311
894872
1842
ik wil ze alleen maar laten zien,
15:08
and I had a lot of help with that today
from a young man named Weston Durland,
from a young man named Weston Durland,
312
896738
5039
met heel veel hulp van een jonge man,
Weston Durland genaamd.
Weston Durland genaamd.
15:13
and you've already seen him.
313
901801
1476
Jullie hebben hem al gezien.
15:16
He's an undergraduate
student in chemistry,
student in chemistry,
314
904427
2151
Hij is een student in de chemie,
15:18
and he also happens to be
pretty good with computer graphics.
pretty good with computer graphics.
315
906602
3278
en toevallig ook
vrij goed in computergraphics.
vrij goed in computergraphics.
15:21
(Laughter)
316
909904
1737
(Gelach)
15:23
So Weston designed
all the moving molecules
all the moving molecules
317
911665
4088
Weston ontwierp al die bewegende moleculen
15:27
that you saw today.
318
915777
1412
die je vandaag zag.
15:29
He and I wanted to demonstrate
through the use of graphics like these
through the use of graphics like these
319
917213
3240
Hij en ik wilden door het gebruik
van graphics als deze
van graphics als deze
15:32
to help someone talk
about this intricate science.
about this intricate science.
320
920477
2458
iemand helpen praten
over deze ingewikkelde wetenschap.
over deze ingewikkelde wetenschap.
15:35
But our main goal was just to show you
321
923316
2341
Maar ons belangrijkste doel was
gewoon laten zien
gewoon laten zien
15:37
that organic chemistry
is not something to be afraid of.
is not something to be afraid of.
322
925681
2959
dat organische chemie niet iets is
om bang voor te zijn.
om bang voor te zijn.
15:41
It is, at its core, a window
323
929418
3190
Het is in wezen een venster
15:44
through which the beauty
of the natural world looks richer.
of the natural world looks richer.
324
932632
3709
waardoor de schoonheid
van de natuurlijke wereld
van de natuurlijke wereld
beter tot zijn recht komt.
15:48
Thank you.
325
936365
1151
Dank je.
15:49
(Applause)
326
937540
3267
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Jakob Magolan - Organic chemistProfessor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines.
Why you should listen
Jakob Magolan holds the Boris Family Endowed Chair in Drug Discovery at McMaster University in Canada. As a graduate student, he was trained to synthesize the complex and beautiful molecules made by nature from simple chemical building blocks. His medicinal chemistry laboratory now partners with biologists and clinicians to find new molecules and innovative strategies to treat disease. He and his colleagues at McMaster's Institute for Infectious Disease Research are working to discover new antibiotics to combat the threat of drug-resistant microbial infections.
Magolan has taught organic chemistry to hundreds of undergraduate students. He believes in the tremendous value of scientific literacy in society and loves to share his appreciation of science with the public. Magolan prepared this TEDx talk together with graphic designer Weston Durland, who was one of his chemistry students.
Jakob Magolan | Speaker | TED.com